当热电偶的两个热电偶丝材料成份确定后，热电偶热电势的大小，只与热电偶的温度差有关；若热电偶冷端的温度保持一定，这进热电偶的热电势仅是工作端温度的单值函数。将两种不同材料的导体或半导体A和B焊接起来，构成一个闭合回路，如图所示。当导体A和B的两个执着点1和2之间存在温差时，两者之间便产生电动势，因而在回路中形成一个大小的电流。热电偶就是利用这一效应来工作的。
温度补偿由于热电偶的材料一般都比较贵重（特别是采用贵金属时），热电偶（图12）而测温点到仪表的距离都很远，为了节省热电偶材料，降低成本，通常采用补偿导线把热电偶的冷端（自由端）延伸到温度比较稳定的控制室内，连接到仪表端子上。必须指出，热电势输出不稳定热电偶接线柱与热电极接触不良将接线柱螺丝拧紧热电偶测量线路绝缘破损，引起断续短路或接地找出故障点，修复绝缘热电偶安装不牢或外部震动紧固热电偶，消除震动或采取减震措施热电极将断未断修复或更换热电偶外界干扰（交流漏电，电磁场感应等）查出干扰源，采用屏蔽措施热电偶热电势误差大热电极变质更换热电极热电偶安装位置不当改变安装位置保护管表面积灰清除积灰
被试热电偶的置入深度为150mm或设计的置入深度（选其中较小值并在试验报告中注明）。
由于该装置比较复杂，目前只有极少数单位有这套设备，故国家标准中规定允许生产厂与用户协商，可采用其他试验方法，但所给数据必须注明试验条件。
由于B型热电偶在室温附近热电势很小，热响应时间不容易测出，因此国家标准规定可采用同规格的S型热电偶的热电极组件替换其自身的热电极组件，然后进行试验。
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